22、热电池：原理、特性与发展

热电池：原理、特性与发展

1. 热电池概述

热电池是一种一次储备电池，采用无机盐电解质。在常温下，这些电解质是相对不导电的固体。热电池中集成了烟火材料，其作用是提供足够的热能使电解质熔化。当电解质处于熔融状态时，具有高导电性，此时电池的各个单元能够输出大电流。

热电池的激活寿命受多种因素影响，主要包括电池单元的化学组成和结构。一旦激活，只要电解质保持熔融状态，热电池就能持续供电，直至活性物质耗尽。然而，即使存在过量的活性物质，由于内部热量散失导致电解质重新固化，电池最终也会停止工作。因此，影响热电池激活寿命的两个主要因素为：
- 活性电池堆材料（如阳极和阴极）的成分和质量；
- 其他结构细节，包括电池的整体形状、隔热材料的类型和用量。

热电池的激活通常是通过外部能量脉冲触发内置的启动装置来实现的。启动装置一般有电动火柴、电爆炸装置（雷管）或撞击引信等。从施加启动脉冲到电池能够在特定电压下维持电流的时间间隔，即上升时间，会因电池的尺寸、设计和化学组成的不同而有所变化。大型热电池的上升时间达到几百毫秒是很常见的，而小型热电池则可以在10 - 20毫秒内可靠地达到工作状态。

未激活的热电池的储存寿命通常为10 - 25年，具体取决于设计。但一旦激活并放电，热电池就无法再次使用或充电。目前，热电池在延长激活寿命方面的研究取得了进展，这使得它们在军事以及工业和民用系统中的适用性和应用潜力得到了拓展。

热电池最早于20世纪40年代在德国开发，最初主要用于武器领域。自1947年以来，已经生产出包含多个电池单元和集成烟火材料的热电池。由于其高可靠性和长储存寿命，热电池非常适合军事弹药用途，广泛应用于导弹、炸弹、地雷、诱饵、干扰器、鱼雷、